RU2449302C1 - Method for determination of internal resistance components for chemical current sources - Google Patents

Method for determination of internal resistance components for chemical current sources Download PDF

Info

Publication number
RU2449302C1
RU2449302C1 RU2010145973/28A RU2010145973A RU2449302C1 RU 2449302 C1 RU2449302 C1 RU 2449302C1 RU 2010145973/28 A RU2010145973/28 A RU 2010145973/28A RU 2010145973 A RU2010145973 A RU 2010145973A RU 2449302 C1 RU2449302 C1 RU 2449302C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
resistance
current source
chemical
meander
Prior art date
Application number
RU2010145973/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Антонишен (RU)
Игорь Владимирович Антонишен
Альгис Олегович Мисюнас (RU)
Альгис Олегович Мисюнас
Василий Иванович Туев (RU)
Василий Иванович Туев
Максим Владимирович Южанин (RU)
Максим Владимирович Южанин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority to RU2010145973/28A priority Critical patent/RU2449302C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449302C1 publication Critical patent/RU2449302C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is intended for measuring components of internal resistance of chemical current sources (CCS). Substance consists in the following: active and reactive components of CCS impedance are measured with alternating current using meander voltage. Additionally, parameters of transient processes initial stages are used which processes occur in CCS when it is connected to resistor. This makes possible to determine in alternating current mode the values of electrolyte ohmic resistance, active resistance of electric-chemical reactions and electric capacity of double electric layers as well as value of internal CCS value for direct current.
EFFECT: lager number of parameters being measured.
4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения составляющих внутреннего сопротивления химических источников тока (ХИТ).The invention relates to measuring equipment and is intended to measure the components of the internal resistance of chemical current sources (CIT).

Известен способ определения сопротивления ХИТ постоянному току, приведенный в [1] и заключающийся в том, что через ХИТ пропускают электрический ток разряда, значение которого определяется включенным последовательно с ХИТ резистором, имеющим определенное значение сопротивления, и выполняют первое измерение тока, проходящего через последовательную цепь, и первое измерение падения напряжения на ХИТ. По их значениям определяют первое значение сопротивления ХИТ. Затем второй раз через ХИТ пропускают электрический ток разряда, значение которого определяется включенным последовательно с ХИТ резистором, имеющим другое значение сопротивления, и выполняют вторые измерения тока и падения напряжения на ХИТ. По двум значениям напряжения и двум значениям тока определяют значение сопротивления ХИТ постоянному току по известной формуле. Способ [1] позволяет измерять внутреннее сопротивление ХИТ только постоянному току.A known method for determining the resistance of CIT to direct current, given in [1], which consists in passing through the CIT an electric discharge current whose value is determined to be connected in series with the CIT resistor having a specific resistance value, and performing a first measurement of the current passing through the serial circuit , and the first measurement of the voltage drop on the HIT. According to their values, the first value of the HIT resistance is determined. Then, a second time, a discharge electric current is passed through the HIT, the value of which is determined by a resistor having a different resistance value connected in series with the HIT, and second measurements of the current and voltage drop on the HIT are performed. Two voltage values and two current values determine the value of the resistance of the HIT to direct current according to the well-known formula. Method [1] allows you to measure the internal resistance of the HIT only to direct current.

Наиболее близким способом определения полного сопротивления ХИТ по отношению к заявляемому является способ определения сопротивлений ХИТ, приведенный в [2]. Способ-прототип заключается в том, что создают первое синусоидальное напряжение и два синхронных с ним напряжения, имеющих форму меандра, периоды которых равны периоду синусоидального напряжения. Меандровые напряжения создают таким образом, чтобы фронт первого из них совпадал с моментом перехода первого синусоидального напряжения через нуль, а фронт второго из них был смещен относительно названного момента на четверть периода. Первое синусоидальное напряжение подают на измеряемое сопротивление, в качестве которого может выступать и ХИТ, и получают на его выходе второе синусоидальное измерительное напряжение с амплитудой, пропорциональной модулю анализируемого полного сопротивления, и имеющее сдвиг фазы относительно фазы первого синусоидального напряжения, равный фазовому сдвигу на анализируемом сопротивлении. Обработку второго синусоидального напряжения проводят с одновременным участием первого и второго меандровых напряжений путем раздельного перемножения каждого из них на второе синусоидальное напряжение с последующей фильтрацией результирующих сигналов, при этом по отфильтрованному результирующему сигналу, образуемому от перемножения второго синусоидального напряжения на первое меандровое, судят о величине активной составляющей полного сопротивления, а по отфильтрованному результирующему сигналу, образуемому от перемножения второго синусоидального напряжения на второе меандровое напряжение, судят о величине реактивной составляющей полного сопротивления.The closest way to determine the total resistance of HIT in relation to the claimed is a method for determining the resistance of HIT, given in [2]. The prototype method consists in creating the first sinusoidal voltage and two synchronous voltages having the shape of a meander, the periods of which are equal to the period of the sinusoidal voltage. The meander voltages are created in such a way that the front of the first of them coincides with the moment the first sinusoidal voltage passes through zero, and the front of the second of them is offset by a quarter of the time relative to the named moment. The first sinusoidal voltage is applied to the measured impedance, which can also be a CIT, and a second sinusoidal voltage is obtained at its output with an amplitude proportional to the module of the impedance being analyzed, and having a phase shift relative to the phase of the first sinusoidal voltage equal to the phase shift at the analyzed impedance . The processing of the second sinusoidal voltage is carried out with the simultaneous participation of the first and second meander voltages by separately multiplying each of them by a second sinusoidal voltage followed by filtering the resulting signals, while the filtered resultant signal generated from the multiplication of the second sinusoidal voltage by the first meander is judged on the value of the active component of the impedance, and by the filtered resulting signal generated from the WTO multiplication th sinusoidal voltage to a second voltage meander judged the magnitude of the reactive component of the impedance.

Недостатком способа-прототипа является то, что он позволяет измерять значения только двух составляющих полного сопротивления ХИТ - одной суммарной активной и одной реактивной.The disadvantage of the prototype method is that it allows you to measure the values of only two components of the HIT impedance - one total active and one reactive.

Задачей, на достижение которой направлено предлагаемое решение, является определение на переменном токе значений омического сопротивления электролита, активного сопротивления электрохимических реакций и электрической емкости двойных электрических слоев, имеющих место на границах разделов электродов с электролитом у ХИТ, и внутреннего сопротивления ХИТ постоянному току.The objective to which the proposed solution is directed is to determine the alternating current values of the ohmic resistance of the electrolyte, the active resistance of electrochemical reactions, and the electrical capacitance of double electric layers that occur at the interfaces between electrodes and electrolyte at CES, and the internal resistance of CIT to direct current.

Это достигается тем, что в способе определения составляющих полного сопротивления ХИТ, включающем формирование меандрового напряжения, пропускание тока через химический источник тока и последовательно соединенное с ним сопротивление периодическому току, имеющего частоту, равную частоте меандрового напряжения, получение первого измерительного аналогового напряжения путем перемножения напряжения, снятого с упомянутого сопротивления, на меандровое напряжение с последующей фильтрацией полученного напряжения фильтром низких частот и использование полученного аналогового сигнала для определения составляющих внутреннего сопротивления химического источника тока, пропускание периодического тока через химический источник тока и последовательно соединенное с ним сопротивление, выполненное в виде резистора, осуществляют периодическим замыканием управляемого меандровым напряжением ключа, включенного параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных химического источника тока и резистора, выделяют переменную составляющую напряжения, снимаемого с химического источника тока, и перемножают ее с меандровым напряжением с последующей фильтрацией полученного напряжения вторым фильтром низких частот и получением второго измерительного аналогового напряжения, по отношению второго измерительного аналогового напряжения к первому определяют значение комплексного сопротивления химического источника тока, затем образуют третье и четвертое измерительные аналоговые напряжения при однократном замыкании аналогового ключа путем измерения изменения напряжений на химическом источнике тока и резисторе в момент замыкания управляемым ключом названной последовательной цепи и по их значениям определяют значение омического сопротивления электролита химического источника тока, после окончания переходного процесса измеряют постоянное напряжение на резисторе и изменение напряжения на химическом источнике тока, которые служат первым и вторым измеренными постоянными напряжениями и по их значениям определяют величину внутреннего сопротивления химического источника постоянному току, расчет значения активного сопротивления электрохимических реакций, имеющих место на границах разделов электродов с электролитом, проводят по формуле:This is achieved by the fact that in the method for determining the components of the HIT impedance, including the formation of a meander voltage, passing a current through a chemical current source and series-resistance to a periodic current having a frequency equal to the frequency of the meander voltage, obtaining the first measuring analog voltage by multiplying the voltage, taken from the aforementioned resistance, to the meander voltage, followed by filtering the resulting voltage with a low-pass filter and using the obtained analog signal to determine the components of the internal resistance of a chemical current source, passing a periodic current through a chemical current source and connected in series with a resistance made in the form of a resistor, periodically closes a meander-controlled voltage switch connected in parallel with a circuit consisting of a chemical source connected in series current and resistor, emit an alternating component of the voltage removed from the chemical a current source, and multiply it with a meander voltage, followed by filtering the voltage obtained with a second low-pass filter and obtaining a second measuring analog voltage, the value of the complex resistance of the chemical current source is determined with respect to the second measuring analog voltage to the first, then the third and fourth measuring analog voltages are formed with a single circuit of the analog switch by measuring the change in voltage at a chemical current source and at the moment of closing the named serial circuit with a controlled key and using their values, the ohmic resistance of the electrolyte of the chemical current source is determined, after the end of the transition process, the constant voltage across the resistor and the voltage change at the chemical current source are measured, which serve as the first and second measured constant voltages and their the values determine the value of the internal resistance of the chemical source to direct current, the calculation of the value of the active resistance of the electric chemical reactions taking place at the interfaces of electrodes with electrolyte are carried out according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

а значение емкости двойных электрических слоев на границах разделов электродов с электролитом рассчитывают численными методами из уравнения:and the value of the capacitance of double electric layers at the interfaces of electrodes with electrolyte is calculated by numerical methods from the equation:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Rа - активное сопротивление электрохимических реакций; Rпт - сопротивление постоянному току химического источника тока; Rом - омическое сопротивление электролита; Cдс - емкость двойных электрических слоев на границах разделов электродов с электролитом; Т - период следования меандровых напряжений; |Z| - модуль комплексного сопротивления химического источника тока на частоте ω=1/T.where Ra is the active resistance of electrochemical reactions; Rpt - DC resistance of a chemical current source; Rom is the ohmic resistance of the electrolyte; Cds is the capacity of double electric layers at the interfaces between electrodes and electrolyte; T - the period of the meander stresses; | Z | - module of the complex resistance of a chemical current source at a frequency of ω = 1 / T.

Функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения значений омического сопротивления электролита, активного сопротивления электрохимических реакций и емкости двойных электрических слоев, имеющих место на границе раздела электродов с электролитом у ХИТ, и внутреннего сопротивления ХИТ постоянному току, приведена на фиг.1, на которой обозначено: 1 - химический источник тока (ХИТ); 2 - управляемый ключ; 3 - резистор; 4 и 5 - первый и второй дифференциальные усилители (ДУ); 6 - элемент развязки по постоянному току; 7 и 8 - первый и второй перемножители; 9 и 10 - первый и второй фильтры нижних частот (ФНЧ); 11 - четырехканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 12 - микропроцессорный блок управления (МПБУ); 13 - буквенно-цифровой индикатор; 14 - пульт ручного управления.A functional diagram of a device that implements the proposed method for determining the ohmic resistance of an electrolyte, the active resistance of electrochemical reactions, and the capacitance of double electric layers that occur at the interface between electrodes and electrolyte at CIT, and the internal resistance of CIT to direct current, is shown in Fig. 1, which indicates : 1 - chemical current source (CIT); 2 - managed key; 3 - resistor; 4 and 5 - the first and second differential amplifiers (DU); 6 - DC isolation element; 7 and 8 - the first and second multipliers; 9 and 10 - the first and second low-pass filters (low-pass filters); 11 - four-channel analog-to-digital converter (ADC); 12 - microprocessor control unit (MPBU); 13 - alphanumeric indicator; 14 - remote control.

На фиг.2, а и б приведены эквивалентная схема внутренних сопротивлений ХИТ и векторная диаграмма этих сопротивлений.Figure 2, a and b shows the equivalent circuit of the internal resistances of the HIT and a vector diagram of these resistances.

На фиг.3, а и б приведены эпюры сигналов на входах и выходе первого перемножителя сигналов 7 и на входах и выходе второго перемножителя сигналов 8 при периодическом замыкании-размыкании ключа 2, управляемого меандровым напряжением Uм.Figure 3, a and b shows the waveforms of the signals at the inputs and outputs of the first signal multiplier 7 and at the inputs and output of the second signal multiplier 8 with periodic closing-opening of the switch 2, controlled by the meander voltage Um.

На фиг.4 приведены эпюры напряжений на втором и третьем входах АЦП 11 и первом выходе МПБУ 12 при однократном замыкании ключа 2.Figure 4 shows the plot of the voltages at the second and third inputs of the ADC 11 and the first output of the MPBU 12 with a single closure of the key 2.

Устройство, изображенное на фиг.1, работает следующим образом.The device depicted in figure 1, operates as follows.

Сначала при нажатии кнопки пульта ручного управления 14 МПБУ 12 создает на своем первом выходе последовательность прямоугольных импульсов, имеющих форму меандра. Меандровый сигнал с первого выхода МПБУ 12 управляет ключом 2 и поступает на вторые входы перемножителей 7 и 8. Первый измерительный сигнал формируется на выходе ДУ 4 и подается на первый вход перемножителя 7. Второй измерительный сигнал формируется на выходе элемента развязки по постоянному току 6 и подается на первый вход перемножителя 8. С выходов перемножителей 7 и 8 сигналы подаются на входы ФНЧ 9 и ФНЧ 10. Первое и второе аналоговые напряжения формируются на выходах ФНЧ 9 и ФНЧ 10 соответственно и поступают на первый и четвертый входы АЦП 11. После достижения установившихся значений напряжений на выходах ФНЧ 9 и 10 МПБУ 12 рассчитывает значение модуля комплексного сопротивления ХИТ по формуле:First, when you press the button of the handheld remote control 14, the MPBU 12 creates at its first output a sequence of rectangular pulses having the shape of a meander. The meander signal from the first output of the MPBU 12 controls the key 2 and is fed to the second inputs of the multipliers 7 and 8. The first measuring signal is generated at the output of the remote control 4 and fed to the first input of the multiplier 7. The second measuring signal is generated at the output of the decoupling element for direct current 6 and supplied to the first input of the multiplier 8. From the outputs of the multipliers 7 and 8, the signals are fed to the inputs of the low-pass filter 9 and low-pass filter 10. The first and second analog voltages are generated at the outputs of the low-pass filter 9 and low-pass filter 10, respectively, and are fed to the first and fourth inputs of the ADC 11. By le achieve steady values of the voltages at the outputs of the LPF 9 and 10, the MCU 12 calculates the value of the impedance HIT module according to the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

приведенной в [4], где U4 и U1 - значения напряжений на четвертом и первом входах АЦП 11, и сохраняет эти значения в оперативной памяти МПБУ 12.given in [4], where U 4 and U 1 are the voltage values at the fourth and first inputs of the ADC 11, and stores these values in the RAM of the MBU 12.

Временные соотношения сигналов на первых входах (Uвх), на вторых входах (Uм) и на выходах (Uвых) перемножителей 7 и 8 приведены на фиг.3, а и 3, б. В формировании сигналов на выходе перемножителя 8 (Uвых на фиг.3, б) участвует не весь переходный процесс сигнала, имеющего место на входе (Uвх), а его часть, ограниченная половиной периода меандрового сигнала Uм на его втором входе. Рассчитанное по формуле (3) значение |Z| соответствует модулю комплексного сопротивления ХИТ на частоте следования импульсов [4].The timing of the signals at the first inputs (Uin), at the second inputs (Um) and at the outputs (Uout) of the multipliers 7 and 8 are shown in Fig. 3, a and 3, b. In the formation of the signals at the output of the multiplier 8 (Uout in FIG. 3, b), not all the transient process of the signal taking place at the input (Uin) is involved, but its part, limited to half the period of the meander signal Um at its second input. The value | Z | calculated by formula (3) corresponds to the modulus of the complex resistance of the ChIT at the pulse repetition rate [4].

Затем МПБУ 12 формирует на своем первом выходе управляющее напряжение, приводящее к постоянному замыканию управляемого ключа 2. Начальная часть напряжения ХИТ 1, включая скачкообразную часть, подается на входы ДУ 5 и с его выхода поступает на третий вход АЦП 11. Напряжение с резистора 3 подается на входы ДУ 4 и с его выхода поступает на второй вход АЦП 11. По законам коммутации напряжение на емкостях двойных электрических слоев Cдс скачком изменить нельзя, и в начальный момент времени (точки 1 на фиг.4) сопротивление ХИТ определяется омическим сопротивлением электролита (см. фиг.2). Значение омического сопротивления Rом рассчитывается МПБУ 12 по формуле:Then, the MPBU 12 generates at its first output a control voltage, which leads to a constant circuit of the controlled key 2. The initial part of the HIT 1 voltage, including the jump part, is supplied to the inputs of the remote control 5 and from its output it goes to the third input of the ADC 11. The voltage from the resistor 3 is supplied at the inputs of the remote control 4 and from its output it goes to the second input of the ADC 11. According to the laws of switching, the voltage at the capacitances of the double electric layers Cds cannot be jumped, and at the initial moment of time (point 1 in figure 4) the resistance of the HIT is determined by ohmic electrolyte prescribed rating (see FIG. 2). The value of the ohmic resistance Rom is calculated by MPBU 12 according to the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где U3 и U2 - соответственно изменение напряжения на третьем входе АЦП 11 и значение напряжения на его втором входе; R - значение сопротивления резистора 3. Затем значение Rом сохраняется в оперативной памяти МПБУ.where U 3 and U 2 - respectively, the voltage change at the third input of the ADC 11 and the voltage value at its second input; R is the resistance value of the resistor 3. Then, the value of Rom is stored in the RAM of the MBU.

Изменение напряжения на третьем входе АЦП 11 определяется по отношению к его значению, имевшему место при разомкнутом состоянии управляемого ключа 2 в момент времени t1 на фиг.4.The voltage change at the third input of the ADC 11 is determined in relation to its value that occurred when the controlled switch 2 was open at time t 1 in Fig. 4.

Через интервал времени, превышающий время переходного процесса в цепи, содержащей ХИТ 1, резистор 3 и замкнутый ключ 2, МПБУ 12 фиксирует изменение напряжения на третьем входе и напряжение на втором входе АЦП 11 (точки 2 на фиг.4) и по формуле (4) рассчитывается сопротивление ХИТ постоянному току Rпт, значение которого также сохраняется в оперативной памяти МПБУ.After a time interval exceeding the transient time in the circuit containing HIT 1, the resistor 3 and the closed key 2, the MPBU 12 captures the voltage change at the third input and the voltage at the second input of the ADC 11 (point 2 in figure 4) and according to the formula (4 ) the resistance of the HIT to the direct current Rpt is calculated, the value of which is also stored in the RAM of the MPBU.

Численные значения омического сопротивления электролита Rом, активного сопротивления электрохимических реакций Ra и емкостей двойных электрических слоев Cдс рассчитываются МПБУ по формулам (1) и (2) и отображаются на экране буквенно-цифрового индикатора 13.The numerical values of the ohmic resistance of the electrolyte Rom, the active resistance of the electrochemical reactions Ra and the capacitances of the double electric layers Cds are calculated by the MPBU according to formulas (1) and (2) and displayed on the screen of the alphanumeric indicator 13.

В соответствии с диаграммой сопротивлений, приведенной на фиг.2, б:In accordance with the resistance diagram shown in figure 2, b:

Figure 00000005
Figure 00000005

Переходя в (5) к модулю комплексных величин, приходим к расчетной формуле (2).Passing in (5) to the modulus of complex quantities, we arrive at the calculation formula (2).

По отношению к способу-прототипу предлагаемый способ позволяет определять значения омического сопротивления электролита, активного сопротивления электрохимических реакции, емкости двойных электрических слоев на границах разделов электродов с электролитом у ХИТ, и внутреннего сопротивления ХИТ постоянному току (способ-прототип позволяет определять два параметра внутреннего сопротивления ХИТ, предлагаемый - четыре).In relation to the prototype method, the proposed method allows to determine the ohmic resistance of the electrolyte, the active resistance of the electrochemical reaction, the capacitance of the double electric layers at the interfaces of electrodes with electrolyte at the HIT, and the internal resistance of the HIT to direct current (the prototype method allows to determine two parameters of the internal resistance of the HIT proposed - four).

Источники информацииInformation sources

1. ГОСТ Р МЭК 60896-2-99. Свинцово-кислотные стационарные батареи. Общие требования и методы испытаний.1. GOST R IEC 60896-2-99. Lead-acid stationary batteries. General requirements and test methods.

2. Пат. РФ №2154834, МКП: G01R 27/02. Способ измерения составляющих полного сопротивления и устройство для его осуществления // Петкевич Г.В., Петров Е.А., Мокшанцев В.П.; Заявл. 14.10.1998; Опубл. 20.08.2000. Бюл. №7 - прототип.2. Pat. RF №2154834, MKP: G01R 27/02. A method of measuring the components of the impedance and a device for its implementation // Petkevich G.V., Petrov E.A., Mokshantsev V.P .; Claim 10/14/1998; Publ. 08/20/2000. Bull. No. 7 is a prototype.

3. Багоцкий B.C., Скундин A.M. Химические источники тока. - М.: Энергоиздат, 1981. - 360 с.3. Bagotsky B.C., Skundin A.M. Chemical current sources. - M.: Energoizdat, 1981. - 360 p.

4. Туев В.И. Измерение сопротивлений двухполюсников с применением импульсного сигнала // Изв. Томск, политехн. ун-та. - 2006. - №1. - С.178-182.4. Tuev V.I. Resistance measurement of two-terminal devices using a pulse signal // Izv. Tomsk, Polytechnic. un-that. - 2006. - No. 1. - S.178-182.

Claims (1)

Способ определения составляющих внутреннего сопротивления химических источников тока, включающий формирование меандрового напряжения, пропускание тока через химический источник тока и последовательно соединенное с ним сопротивление периодическому току, имеющего частоту, равную частоте меандрового напряжения, получение первого измерительного аналогового напряжения путем перемножения напряжения, снятого с упомянутого сопротивления, на меандровое напряжение с последующей фильтрацией полученного напряжения фильтром низких частот и использование полученного аналогового сигнала для определения составляющих внутреннего сопротивления химического источника тока, отличающийся тем, что пропускание периодического тока через химический источник тока и последовательно соединенное с ним сопротивление, выполненное в виде резистора, осуществляют периодическим замыканием управляемого меандровым напряжением ключа, включенного параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных химического источника тока и резистора, выделяют переменную составляющую напряжения, снимаемого с химического источника тока, и перемножают ее с меандровым напряжением с последующей фильтрацией полученного напряжения вторым фильтром низких частот и получением второго измерительного аналогового напряжения, по отношению второго измерительного аналогового напряжения к первому определяют значение комплексного сопротивления химического источника тока, затем образуют третье и четвертое измерительные аналоговые напряжения при однократном замыкании аналогового ключа путем измерения изменения напряжений на химическом источнике тока и резисторе в момент замыкания управляемым ключом названной последовательной цепи и по их значениям определяют значение омического сопротивления электролита химического источника тока, после окончания переходного процесса измеряют постоянное напряжение на резисторе и изменение напряжения на химическом источнике тока, которые служат первым и вторым измеренными постоянными напряжениями и по их значениям определяют величину внутреннего сопротивления химического источника постоянному току, расчет значения активного сопротивления электрохимических реакций, имеющих место на границах разделов электродов с электролитом, проводят по формуле:
Ra=Rпт-Rом,
а значение емкости двойных электрических слоев на границах разделов электродов с электролитом рассчитывают численными методами из уравнения:
Figure 00000006
,
где Ra - активное сопротивление электрохимических реакций; Rпт - сопротивление постоянному току химического источника тока; Rом - омическое сопротивление электролита; Cдс - емкость двойных электрических слоев на границах разделов электродов с электролитом; Т - период следования меандровых напряжений; |Z| - модуль комплексного сопротивления химического источника тока на частоте ω=1/Т.
A method for determining the internal resistance components of chemical current sources, including generating a meander voltage, passing a current through a chemical current source and resisting a batch current in series having a frequency equal to the frequency of the meander voltage, obtaining a first measuring analog voltage by multiplying the voltage taken from said resistance , on the meander voltage followed by filtering the received voltage with a low-pass filter and using the obtained analog signal to determine the components of the internal resistance of the chemical current source, characterized in that the transmission of periodic current through the chemical current source and the resistance connected in series, made in the form of a resistor, is carried out by periodically closing a key controlled by a meander voltage connected in parallel with a circuit consisting of from a series-connected chemical current source and resistor, an alternating voltage component is isolated I, taken from a chemical current source, and multiply it with a meander voltage, followed by filtering the voltage obtained with a second low-pass filter and obtaining a second measuring analog voltage, the value of the complex resistance of the chemical current source is determined in relation to the second measuring analog voltage to the first, then they form the third and the fourth measuring analog voltage for a single circuit of the analog switch by measuring the change in voltage to a chemical m of the current source and resistor at the moment of closing the named serial circuit with a key and determine the value of the ohmic resistance of the electrolyte of the chemical current source, after the end of the transient process, measure the constant voltage across the resistor and the voltage change at the chemical current source, which serve as the first and second measured constants voltages and their values determine the value of the internal resistance of a chemical source to direct current, the calculation of the value of active resistance of electrochemical reactions taking place at the boundaries of the sections of electrodes with electrolyte, is carried out according to the formula:
Ra = Rpt-Rom,
and the value of the capacitance of double electric layers at the interfaces of electrodes with electrolyte is calculated by numerical methods from the equation:
Figure 00000006
,
where Ra is the active resistance of electrochemical reactions; Rpt - DC resistance of a chemical current source; Rom is the ohmic resistance of the electrolyte; Cds is the capacity of double electric layers at the interfaces between electrodes and electrolyte; T - the period of the meander stresses; | Z | - module of the complex resistance of a chemical current source at a frequency of ω = 1 / T.
RU2010145973/28A 2010-11-10 2010-11-10 Method for determination of internal resistance components for chemical current sources RU2449302C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010145973/28A RU2449302C1 (en) 2010-11-10 2010-11-10 Method for determination of internal resistance components for chemical current sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010145973/28A RU2449302C1 (en) 2010-11-10 2010-11-10 Method for determination of internal resistance components for chemical current sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2449302C1 true RU2449302C1 (en) 2012-04-27

Family

ID=46297610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010145973/28A RU2449302C1 (en) 2010-11-10 2010-11-10 Method for determination of internal resistance components for chemical current sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449302C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608970C2 (en) * 2015-07-16 2017-01-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Алекто-Автоматика" Method of measuring full resistance components and device for its implementation
RU183327U1 (en) * 2018-03-19 2018-09-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF CHEMICAL CURRENT SOURCES
RU2691624C1 (en) * 2017-12-26 2019-06-17 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Славянский университет (КРСУ) Method of measuring components of impedance and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1309124A1 (en) * 1985-10-08 1987-05-07 Ленинградский Институт Водного Транспорта Device for determining components of internal impedance of storage battery
RU2101806C1 (en) * 1996-02-01 1998-01-10 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Method determining electric parameters of storage cells
RU2154834C2 (en) * 1998-10-14 2000-08-20 Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Method of measurement of components of impedance and device for its implementation
RU2204839C2 (en) * 2001-05-04 2003-05-20 Новосибирский государственный технический университет Electrochemical object parameter meter
EP1566648A1 (en) * 2004-02-18 2005-08-24 VB Autobatterie GmbH Method for the determination of at least one characteristic for the state of a electrochemical storage battery and monitoring device
EP1129343B1 (en) * 1998-09-11 2008-06-11 CHAMPLIN, Keith S Method and apparatus for determining battery properties from complex impedance/admittance

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1309124A1 (en) * 1985-10-08 1987-05-07 Ленинградский Институт Водного Транспорта Device for determining components of internal impedance of storage battery
RU2101806C1 (en) * 1996-02-01 1998-01-10 Сибирская государственная горно-металлургическая академия Method determining electric parameters of storage cells
EP1129343B1 (en) * 1998-09-11 2008-06-11 CHAMPLIN, Keith S Method and apparatus for determining battery properties from complex impedance/admittance
RU2154834C2 (en) * 1998-10-14 2000-08-20 Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия Method of measurement of components of impedance and device for its implementation
RU2204839C2 (en) * 2001-05-04 2003-05-20 Новосибирский государственный технический университет Electrochemical object parameter meter
EP1566648A1 (en) * 2004-02-18 2005-08-24 VB Autobatterie GmbH Method for the determination of at least one characteristic for the state of a electrochemical storage battery and monitoring device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608970C2 (en) * 2015-07-16 2017-01-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Алекто-Автоматика" Method of measuring full resistance components and device for its implementation
RU2691624C1 (en) * 2017-12-26 2019-06-17 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Славянский университет (КРСУ) Method of measuring components of impedance and device for its implementation
RU183327U1 (en) * 2018-03-19 2018-09-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF CHEMICAL CURRENT SOURCES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101688824B1 (en) Ac impedance measuring device
US8655612B2 (en) Battery model identification method
JP5036818B2 (en) Measuring method and apparatus for potentiometric measuring probe
CN106526321B (en) Impedance measuring device and impedance measuring method
US20070090843A1 (en) Method and device for determining the charge of a battery
WO2001040810A1 (en) Method and apparatus for measuring complex self-immittance of a general electrical element
RU2014131248A (en) PRECISE ANALYTIC MEASUREMENT FOR AN ELECTROCHEMICAL TEST STRIP BASED ON MEASURED PHYSICAL CHARACTERISTICS OF AN ANALYTIC SAMPLE AND DERIVATIVES OF THE BIOSENSOR
JP2000266791A (en) Laplace transformation impedance measuring method and device thereof
RU2449302C1 (en) Method for determination of internal resistance components for chemical current sources
CN101701983A (en) Power system interharmonic wave detection method based on MUSIC spectrum estimation and HBF neural network
RU2513666C2 (en) Device to measure potentials of underground structure
RU2456624C1 (en) Device for measuring harmonic distortions of electric signal and derivatives thereof
RU2658539C1 (en) Device for measuring electrophysical parameters of oil and its components
RU2301425C1 (en) Method for determination of input impedances of electric circuit and device for its realization
RU2432900C2 (en) Multifrequency bioimpedance metre
RU2319443C2 (en) Device for measuring active and capacitive components of impedance of palate tonsils
RU2301426C1 (en) Device for determination of input impedances of electric circuits
RU2608970C2 (en) Method of measuring full resistance components and device for its implementation
RU2360260C1 (en) Method of spectral analysis of periodic multiple frequency signals, containing interharmonics and given by digital read-outs
CN106199285A (en) The arbitrarily capacitance characteristic under AC carrier measures equipment and measuring method thereof
RU2603970C1 (en) Method of measuring concentration of ions
RU2377580C1 (en) Device for measurement of electrical insulation resistance
RU183327U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING PARAMETERS OF CHEMICAL CURRENT SOURCES
RU2714954C1 (en) Method of determining parameters of multielement two-terminal networks
RU2490652C1 (en) Device for quality control of electric insulation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141111